小型轎車鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真含UG三維8張CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購買設(shè)計(jì)文檔后加 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 開題報(bào)告 學(xué)生姓名 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職 稱 工作單位 課題來源 課題性質(zhì) 課題名稱 小型轎車鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真 本設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義 和 應(yīng) 用 前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)等） 隨著國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾慕煌ㄟ\(yùn)輸工具。制動(dòng)器是汽車的關(guān)鍵部件之一，其性能的好壞將直接影響汽車整車性能的優(yōu)劣，危及駕駛?cè)藛T的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此 ,制動(dòng)器的設(shè)計(jì)在整車設(shè)計(jì)中顯得非常重要。 鼓式制動(dòng)器作為制動(dòng)器的一種，它的設(shè)計(jì)工作也是 整車設(shè)計(jì)的重要部分。鼓式制動(dòng)器主要由制動(dòng)踏板、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸、制動(dòng)鼓、制動(dòng)底板、活塞、摩擦片等組成。 制動(dòng)系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個(gè)系統(tǒng)，既可以使行駛中的汽車減速，又可保證停車后的汽車能駐留原地不動(dòng)。對(duì)汽車起到制動(dòng)作用的是作用在汽車上，其方向與汽車行駛方向相反的外力。作用在行駛汽車上的滾動(dòng)阻力、上坡阻力、空氣阻力都能對(duì)汽車起到制動(dòng)作用，但這些外力的大小都是隨機(jī)的、不可控制的。因此，汽車上必須裝設(shè)一系列專門裝置，以便駕駛員能根據(jù)道路和交通等情況，使外界（主要是路面）對(duì)汽車某些部分（主要是車輪）施加 一定的力，對(duì)汽車進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)。這種可控制的對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)的外力稱為制動(dòng)力，相應(yīng)的一系列專門的裝置即稱為制動(dòng)裝置。由此可見，汽車制動(dòng)系對(duì)于汽車行駛的安全性，停車的可靠性和運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益起著重要的保證作用。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，汽車制動(dòng)系的工作可靠性顯得日益重要。因此，許多制動(dòng)法規(guī)對(duì)制動(dòng)系提出了許多詳細(xì)而具體的要求。 現(xiàn)在，由于復(fù)雜的工況，人們對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求不斷提高，于是防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ 附著力控制系統(tǒng)（ 速普及。在許多車輛上將成為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。防抱死制動(dòng) 系統(tǒng)加上附著力控制成為另一個(gè)電子控制系統(tǒng)，增加了現(xiàn)代汽車的復(fù)雜性。 有防止制動(dòng)過程中車輪抱死，制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性好、制動(dòng)距離短、改善輪胎磨損等優(yōu)點(diǎn)。 主要部件有：液壓調(diào)節(jié)器、輪速傳感器、和用于處理信號(hào)、控制及觸發(fā)信號(hào)燈和液壓調(diào)節(jié)器中執(zhí)行器的 動(dòng)器的設(shè)計(jì)應(yīng)參照對(duì)車輛的要求和系統(tǒng)本身的強(qiáng)制性法規(guī)。 就與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)方 面而言，車輛的質(zhì)心位置和前、后橋 購買設(shè)計(jì)文檔后加 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 間規(guī)定的制動(dòng)力分配，決定了在不同的路面和輪胎 的附著條件下，車輪在抱死以前，所能向它施加的最大制動(dòng)力。 設(shè)計(jì)好的車輪制動(dòng)器必須滿足下列要求：平滑、漸進(jìn)的 響應(yīng)；低污染、耐腐蝕高度可靠；耐久性 設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和 提 供 的 形式） 1熟悉鼓式制動(dòng)器的原理和構(gòu)造； 2對(duì)制動(dòng)器的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，確定各項(xiàng)參數(shù)； 3設(shè)計(jì)制動(dòng)器制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置； 4設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與踏板機(jī)構(gòu)； 5畫出零件圖和裝配圖并進(jìn)行尺寸標(biāo)注； 6繪制各零部件的三維實(shí)體圖并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真； 7閱讀文獻(xiàn)資料，包括中英文，最后翻譯一篇英文資料。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 擬采取設(shè)計(jì)方法和技術(shù)支持 （設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和 步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 文獻(xiàn)法；實(shí)驗(yàn)法 ; 行動(dòng)法 1、對(duì)鼓式制動(dòng)器的型式進(jìn)行選擇； 2、根據(jù)整車參數(shù)，初步設(shè)計(jì)制動(dòng)器各參數(shù)的具體數(shù)值，計(jì)算制動(dòng)距離與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較合格與否，若不合格則改變參數(shù)； 3、制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算； 4、制動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律及徑向變形規(guī)律； 5、制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩 6、制動(dòng)器因數(shù)的分析計(jì)算； 7、摩擦襯片的摩損特性計(jì)算； 8、制動(dòng)器熱容量和溫升的核算； 9、制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算； 10、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算； 11、制動(dòng)力分配的調(diào)節(jié) 裝置； 購買設(shè)計(jì)文檔后加 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件 （包括過去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計(jì)環(huán)境及 協(xié) 作 條 件等） 本次設(shè)計(jì)的工作重點(diǎn)是制動(dòng)鼓、制動(dòng)底板、制動(dòng)輪缸等主要部件的設(shè)計(jì)。工作量為設(shè)計(jì)說明書，工程圖紙一張 圖紙，若干張零件圖；確定仿真模擬方案，再用 行仿真模擬！最終能熟練應(yīng)用三維繪圖軟件繪制實(shí)體圖并可以運(yùn)動(dòng)仿真，完成零部件二維圖的繪制及尺寸標(biāo)注。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位 ) 第 1； 了解，資料收集，完成開題報(bào)告 。 第 3： 分析收集到的資料，提出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。加緊學(xué)習(xí) 積累初步仿真模擬理論實(shí)踐知識(shí)。 第 6： 繪制制動(dòng)器總裝配圖及零部件圖的草圖。確立基本仿真模擬方案，用 出初步模型。 第 9： 繪制制動(dòng)器的總裝配圖及零件圖，撰寫設(shè)計(jì)說明書。完善并確定仿真模擬。 第 13： 完成設(shè)計(jì)，提交指導(dǎo)老師審核修改。 第 16 周： 提交系里評(píng)閱并修改，準(zhǔn)備答辯。 第 17 周： 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 開 題 報(bào) 告 審 定 紀(jì) 要 時(shí) 間 地點(diǎn) 主持人 參 會(huì) 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 購買設(shè)計(jì)文檔后加 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 購買設(shè)計(jì)文檔后加 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘 要 當(dāng)前，汽車工業(yè)成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車企業(yè)對(duì)各系統(tǒng)件的設(shè)計(jì)需求旺盛。其中，制動(dòng)器總成是動(dòng)汽車的一個(gè)重要組成部分，它直接影響汽車的安全性能與操控性能。 本課題根據(jù)大眾捷達(dá)轎車的行駛要求，對(duì)其后輪制動(dòng)器進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，目的在于實(shí)現(xiàn)汽車在行駛時(shí)具備良好的制動(dòng)性能與操控性能。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)闡述表明的制動(dòng)系統(tǒng)是捷達(dá)后輪鼓式制動(dòng)器。 闡述了制動(dòng)方面的發(fā)展、分類及鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)等等 。通過計(jì)算和設(shè)計(jì)來確定后輪鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)鼓 、 制動(dòng)蹄 、 制動(dòng)輪缸等主要零件的主要尺寸和結(jié)構(gòu)，然后畫出各零件圖 和總裝圖。 最后再進(jìn)行仿真評(píng)價(jià)分析制動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)。 通過最后結(jié)果顯示所設(shè)計(jì)的制動(dòng)器總成是適用并且合乎準(zhǔn)則完全可用。符合結(jié)構(gòu)簡單輕便、造價(jià)不高、工作穩(wěn)當(dāng)有保障等條件。 關(guān)鍵字： 真；制動(dòng)；鼓式制動(dòng)器 購買設(shè)計(jì)文檔后加 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 n s in is an in on in G of of of to of of to of in of is of is UG 購買設(shè)計(jì)文檔后加 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 摘 要 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 1 章 緒論 動(dòng)器設(shè)計(jì)的意義 . 1 動(dòng)器研究現(xiàn)狀 . 2 次設(shè)計(jì)鼓式制動(dòng)器應(yīng)達(dá)到的目標(biāo) . 2 次鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求 . 2 第 2章 鼓式制動(dòng)器的選擇 式制動(dòng)器形式方案分析 . 3 動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式及選擇 . 3 式制動(dòng)器整體方案 . 7 式制動(dòng)器裝配注意事項(xiàng) . 8 第 3章 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 10 達(dá)轎車的主要參數(shù)數(shù)值 . 10 步附著系數(shù)的分析 . 10 輛前后輪制動(dòng)力的分析 . 10 動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) . 14 式制動(dòng)器的主要參數(shù)及其確定 . 16 動(dòng)鼓內(nèi)徑 D . 16 擦村片寬度 b 和包角 . 18 擦襯片起始角 0 . 19 動(dòng)器中心和張開力 用線之間的距離 e . 20 動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo) a 和 c . 20 擦片摩擦系數(shù) . 21 動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 21 動(dòng)鼓 . 21 動(dòng)蹄 . 21 動(dòng)底板 . 22 動(dòng)蹄的支承 . 22 動(dòng) 輪缸 . 22 動(dòng)器受力分析及最大制動(dòng)力的確定 . 23 購買設(shè)計(jì)文檔后加 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 動(dòng)器受力分析 . 23 動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 . 24 第 4章 校核 . 26 算制動(dòng)器的熱容量以及溫升 . 26 動(dòng)器的校核 . 27 擦襯片所受力的校核 . 27 車制動(dòng)的計(jì)算 . 27 車可能停駐的極限上坡路傾斜角 . 27 車可能停駐的極限下坡路傾斜角 . 28 動(dòng)減速度和制動(dòng)距離 . 29 大減速度 . 29 第 5章 基于 鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 31 G 軟件介紹 . 31 G 技術(shù) . 31 勢(shì) . 31 要功能 . 31 式制動(dòng)器的三維設(shè)計(jì) . 32 動(dòng)器制動(dòng)鼓設(shè)計(jì) . 32 動(dòng)蹄的設(shè)計(jì) . 34 動(dòng)器底板的設(shè)計(jì) . 35 動(dòng)輪缸 . 36 式制動(dòng)器摩擦材料的選擇 . 36 式制動(dòng)器的整體設(shè)計(jì) . 37 式制動(dòng)器運(yùn)動(dòng)仿真分析 . 37 型的建立與簡化 . 37 動(dòng)仿真中各運(yùn)動(dòng)部件的分析 . 38 致 謝 . 43 參考文獻(xiàn) . 44 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 1 第 1 章 緒 論 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的意義 現(xiàn)在 ,汽車安全的性能好壞與否尤為重要 ,因?yàn)樗呀?jīng)是人們?nèi)粘３鲂心酥粮餍懈鳂I(yè)中不可或缺的重要交通工具之一。理所當(dāng)然的 ,制動(dòng)器功能的優(yōu)劣對(duì)整車功能的優(yōu)劣會(huì)有非常大的影響 ,特別是駕駛員的生命以及財(cái)產(chǎn)安全。所以 ,制動(dòng)器的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。 能形成阻礙車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括趨勢(shì)的結(jié)構(gòu)件是制動(dòng)器。通俗的講制動(dòng)器 的原理是其固定部件賦予旋轉(zhuǎn)部件一個(gè)制動(dòng)力矩，其結(jié)果是旋轉(zhuǎn)部件它的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度減小， 此外 ,車輪與路面之間存在 附著效應(yīng) ,形成 路面作用于車輪上的制動(dòng)力導(dǎo)致車輛減速 1。說到這里就不得不提一下摩擦制動(dòng)器。它是一種運(yùn)用固定結(jié)構(gòu)件和旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)件兩個(gè)部件它們的工作面之間的摩擦作用來形成制動(dòng)力矩的制動(dòng)器。作為當(dāng)前汽車應(yīng)用率最高的制動(dòng)器即摩擦制動(dòng)器。它又可以有盤式和鼓式兩種類別。鼓式和盤式的工作的面是圓柱形面和端面，旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)件是制動(dòng)鼓和制動(dòng)盤。 鼓式制動(dòng)器作為制動(dòng)器的一種，它的設(shè)計(jì)工作也是整車設(shè)計(jì)的重要部分。 制動(dòng)踏板、活塞 、 制動(dòng)主缸、制動(dòng)鼓 、 制動(dòng)輪缸、制動(dòng)底板、摩擦片等 等主要構(gòu)件共同組建成 鼓式制動(dòng)器 。 就制動(dòng)效能和散熱性能來講盤 式比鼓式強(qiáng)了許多。 第二種 在不同路況下 ,制動(dòng)力會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的變化 ,很難掌握控制，究其原因便是鼓式的穩(wěn)定性較差。并且它的散熱性能比較差，所以在制動(dòng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生非常多的熱量。高溫時(shí)制動(dòng)塊以及輪鼓它們兩個(gè)很輕易就會(huì)形成特別駁雜的形變，伴隨而來的就是制動(dòng)衰退、振抖兩種現(xiàn)象，制動(dòng)效率的減小便是最終的結(jié)果 2。并且，鼓式要每隔一段時(shí)間調(diào)控剎車蹄的間隙，情況嚴(yán)重時(shí)為了清掃里面積攢的剎車粉還需將其拆卸下來。但是鼓式制動(dòng)器也有很多可取之處，比如它的成本比較低，而且符合傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)。轎車和重型車它們的制動(dòng)方式分別是前盤后鼓以及四輪 鼓式。一致的效能；平滑、漸進(jìn)的響應(yīng)；低污染、耐腐蝕；高度可靠；耐久性；耐磨損；設(shè)計(jì)有效可用的車輪制動(dòng)器需要合乎以上條件是必須的。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 2 動(dòng)器研究現(xiàn)狀 由于汽車在行駛時(shí)要經(jīng)常進(jìn)行制動(dòng)，所以制動(dòng)性能的好壞就成了交通以及人身安全的決定性因素。當(dāng)進(jìn)行制動(dòng)操作的時(shí)候，車輛會(huì)受到和行駛的方向正好相反的外力 ,然后就可以使汽車的行駛速度逐步減小直至為零。分析制動(dòng)過程中的受力情況有助于設(shè)計(jì)和計(jì)算 ,但是這個(gè)過程相對(duì)有點(diǎn)復(fù)雜 ,所以一般需要建立簡化模型來進(jìn)分析。一般從以下三個(gè)方面來分析和評(píng)價(jià) : a. 制動(dòng)效能 :包括制動(dòng)的 距離以及減速度； b. 制動(dòng)效能的恒定性 :即抗熱衰退性； c. 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性。 次設(shè)計(jì)鼓式制動(dòng)器應(yīng)達(dá)到的目標(biāo) a. 具有良好的制動(dòng)效能 b. 具有良好的制動(dòng)效能的穩(wěn)定性 c. 制動(dòng)時(shí)汽車操縱穩(wěn)定性好 d. 制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好 次鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求 汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì)既有對(duì)整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)需要設(shè)計(jì)還有對(duì)零部件結(jié)構(gòu)和功能也需要設(shè)計(jì)。而對(duì)制動(dòng)系整體的性能要求，除上述要求以外，還應(yīng)該達(dá)到使用性能相對(duì)良好、發(fā)生故障比較少等要求。 達(dá)到各自所需的功能，并具備配合協(xié)作能力則是零部件要符 合的條件。所以應(yīng)該先作出綜合設(shè)計(jì)方案，然后根據(jù)上述各要求，并考慮制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式，以及設(shè)計(jì)題目的要求等最后再進(jìn)行設(shè)計(jì)。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 3 第 2 章 鼓式制動(dòng)器的選擇 式制動(dòng)器形式方案分析 作為應(yīng)用率最高的機(jī)械摩擦式制動(dòng)器。為了形成制動(dòng)力矩并最終讓達(dá)到汽車減速或者停車的目的它通過采用讓旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)件件和固定結(jié)構(gòu)件兩者工作的面形成摩擦來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)代轎車的設(shè)計(jì)樣式一般來講都是前盤后鼓，這樣能讓制動(dòng)功能落實(shí)的更好。 動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式及選擇 機(jī)械摩擦式樣制動(dòng)器因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件不同可分成鼓式和盤式。 內(nèi)張 類 型 、外束 類 型是鼓式 制動(dòng)器 的兩種分類 。 以兩個(gè)帶有摩擦襯片作為摩擦元件的制動(dòng)蹄為內(nèi)張型，在制動(dòng)底板上安放制動(dòng)蹄，制動(dòng)底板它又緊緊固定在前梁上或者后橋殼的突緣上，安置在輪轂上或者是變速器它的第二個(gè)軸后端的那個(gè)制動(dòng)鼓這些是其旋轉(zhuǎn)摩擦原件，蹄式制動(dòng)器采用制動(dòng)鼓的內(nèi)在的表面和制動(dòng)蹄摩擦片的外在表面形成了兩個(gè)配對(duì)摩擦表面，相對(duì)應(yīng)的再產(chǎn)生位于制動(dòng)鼓上的摩擦力矩。 也就是它叫做蹄式制動(dòng)器的由來 3。 以剛度小并帶摩擦片為摩擦原件的是外束型； 其轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦結(jié)構(gòu)件是制動(dòng)鼓，并采用制動(dòng)鼓的圓柱形外在的面和制動(dòng)帶摩擦墊片的里面圓弧狀的面作為 相配對(duì)的摩擦工作面，最終形成賦予在制動(dòng)鼓上的一個(gè)摩擦力矩，這也是它又叫帶式制動(dòng)器的由來。如今此種制動(dòng)器已極少再被選用。內(nèi)張型也就是通俗所講的鼓式制動(dòng)器。 盤式制動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件是有且僅有一個(gè)并豎放安置以兩個(gè)側(cè)邊面為作用面的制動(dòng)盤，它的不動(dòng)摩擦結(jié)構(gòu)件一般來說 制動(dòng)塊位于制動(dòng)盤的兩側(cè)并與摩擦墊相伴隨。一旦制動(dòng)盤卡在制動(dòng)塊兩側(cè) 緊的時(shí)候，摩擦表面就可以形成作用在制動(dòng)盤上面的摩擦力矩。盤式制動(dòng)器通常是用來作為轎車的車輪制動(dòng)器，同時(shí)也可以用來作為各種種類汽車的中央制動(dòng)器 4。 車輪制動(dòng)器一般用來作為行車制動(dòng) 的裝置，有的也可以作為駐車制動(dòng)的作用； 但中央制動(dòng)器只能用作駐車制動(dòng)器。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 4 表 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式 以制動(dòng)蹄所受外力的不同情況將鼓式制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)分類 (如下方圖 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 5 圖 鼓式制動(dòng)器的簡化圖 a領(lǐng)從蹄 式 制動(dòng)器（ 以 凸輪 張 開） ； b領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 （ 制動(dòng)輪缸 張 開） c雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器（是平衡式并不是雙向的）； d雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器； e單向增力式制動(dòng)器； f雙向增力式制動(dòng)器； 根據(jù)當(dāng)制動(dòng)蹄 張 開時(shí) 它的轉(zhuǎn)動(dòng)方向 和制動(dòng)鼓 的 轉(zhuǎn)動(dòng)方向 是否一致 ，可分為領(lǐng)、從蹄。 按照蹄的屬性可以將鼓式制動(dòng)器分為： (1) 領(lǐng)從 蹄式制動(dòng)器 如上圖 ab，假如 上 邊 的 轉(zhuǎn) 向箭頭 示意的是 制動(dòng)鼓 扭轉(zhuǎn) 方向 (制動(dòng)鼓呈 現(xiàn) 正方向 扭轉(zhuǎn) )這時(shí)汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是前進(jìn)狀態(tài)，那此時(shí)蹄 1、蹄 2 分別是領(lǐng)、從蹄。但是當(dāng)汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變?yōu)榈管嚂r(shí)相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)鼓轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也會(huì)隨之變?yōu)榉捶较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)候蹄 2 是領(lǐng)蹄，而蹄 1 是從蹄。 如此這般即制動(dòng)鼓呈現(xiàn)正、反向扭轉(zhuǎn)的時(shí)候一直分別各有一個(gè)領(lǐng)、從蹄并屬于內(nèi)張型，就叫做領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的兩個(gè)蹄常有固定的支點(diǎn)。張開裝置有凸輪式、楔塊式、曲柄式和具有兩個(gè)或四個(gè)等直徑活塞的制動(dòng)輪缸式的。后者可保證作用在兩蹄上的張開力 相等并用液壓驅(qū)動(dòng)，而凸輪式、楔塊式和曲柄式等張開裝置則用氣壓驅(qū)動(dòng)。領(lǐng) 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 6 從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)和倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故仍廣泛用作中、重型載貨汽車的前、后輪以及轎車的后輪制動(dòng)器。 (2) 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 根據(jù)汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，領(lǐng)從蹄也會(huì)隨之發(fā)生變化，當(dāng)汽車前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄皆為領(lǐng)蹄，此為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。汽車倒車時(shí)，兩制動(dòng)蹄皆為從蹄。因?yàn)檫@樣單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器是對(duì)它的另一種稱呼，如圖 c。 (3) 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 制動(dòng)鼓呈 現(xiàn) 正 和 反 兩 向 扭轉(zhuǎn)的情況下這 時(shí)兩 個(gè) 制動(dòng)蹄 都是 領(lǐng)蹄的 狀態(tài)則是雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，如圖 d。此制動(dòng)器在汽車處于前進(jìn)狀態(tài)和倒退狀態(tài)的時(shí)候它的性能不變，因?yàn)檫@樣的特性通常應(yīng)用于中型或輕型汽車和少數(shù)轎車前面和后面的車輪。當(dāng)作為后制動(dòng)車輪的制動(dòng)器，作為后制動(dòng)輪的制動(dòng)器 ,需要特殊的中央制動(dòng)器。 (4)單向增力制動(dòng)器 如圖 e，兩蹄的下半端經(jīng)過主軸將第二個(gè)制動(dòng)蹄安置在制動(dòng)底板頂部的銷支撐上。 倘若 汽車 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為 前進(jìn)， 則位于第一位置的 制動(dòng)蹄被單活塞 當(dāng)中的制動(dòng)輪缸 推到 的 方位為 制動(dòng)鼓 里面 圓柱形 狀的外 表面 。制動(dòng)鼓基于摩擦之后帶動(dòng)第一制動(dòng)蹄，接著經(jīng)由頂桿以帶動(dòng)第二制動(dòng)蹄再通過壓至制動(dòng)鼓工作面達(dá)到將它安置在其上方支承銷上的目的。 由于在普通工作的工況下 兩 個(gè) 蹄法 方 向的 一對(duì)相反 的 力 它們不能相互均衡 ， 這也是它的另一個(gè)稱呼即 非平衡式剎車制動(dòng)器 的由來 。 當(dāng)汽車處于向前的狀態(tài)下制動(dòng)它比前面所有的制動(dòng)效果和能力都好，但是當(dāng)它處于相反狀態(tài)時(shí)制動(dòng)，它比前面所有的制動(dòng)效果和能力都差。所以僅僅應(yīng)用于一小部分輕型中型卡車和汽車上用于做前輪剎車。 (5) 雙向增力式制動(dòng)器 如上所述 ,單向力制動(dòng)器的單活塞制動(dòng)輪缸由雙活塞制動(dòng)缸 (F)取代。相同的支撐銷應(yīng)一起使用 部端， 讓它改變 成雙向增力 式樣 制動(dòng)器 。它屬于一種不平衡式制動(dòng)器。 本次 捷達(dá)轎車后輪 制動(dòng)工作選用的是 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 。領(lǐng)從蹄樣式的制動(dòng)器它的每一個(gè)蹄片具有各自的穩(wěn)固支撐點(diǎn)，且兩穩(wěn)固定支撐點(diǎn)在兩只蹄相同的一邊。有兩種樣式的打開裝 置 ，第一種具備凸輪或楔形打開裝置。包括的制動(dòng)凸輪以及平衡凸塊和楔形打開裝 置 中的制動(dòng)楔形塊是飄浮移動(dòng)的，使得施加在兩蹄上的打開力一樣。不平衡式的制動(dòng)凸形輪的中心點(diǎn)是固定好不變的，因而無法確保施 加在兩蹄上的打開力一樣。第二種具有兩個(gè)相同直徑的活塞輪缸（液壓力推 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 動(dòng)），確保了施加在兩蹄上的打開力一樣。在各種式樣的制動(dòng)器中領(lǐng)從蹄式的效果功能和穩(wěn)定性能處于中間水平；向前、 后 兩種工況下制動(dòng)的效果功能一致；結(jié)構(gòu)簡化明了，制造代價(jià)小比較省錢；安置于駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置上十分便利；調(diào)控蹄片、制動(dòng)鼓兩者之間的縫隙相當(dāng)便利。領(lǐng)從蹄式有兩個(gè)大小完全相同的蹄片 它們上面的壓強(qiáng)不一樣，所以導(dǎo)致的后果是兩襯片損耗不勻稱、可用的時(shí)間也不一樣。值得一提的是，因?yàn)閮H僅存在一個(gè)輪缸當(dāng)中，兩個(gè)蹄產(chǎn)生作用的時(shí)候只能處在相同的一個(gè)推動(dòng)回路 5。作為高選用率的 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器最多被選用的車型是乘用車以及擁有總質(zhì)量較輕特質(zhì)的商用車作為后輪制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)工作。 進(jìn)行選定鼓式制動(dòng)器類別的工作：構(gòu)想設(shè)計(jì)策劃出制動(dòng)鼓 、回位彈簧、 制動(dòng)底板 、制動(dòng)蹄片；并完成設(shè)計(jì)策劃如何完成總成的工作。 查閱相關(guān)資料得 捷達(dá)轎車 的一些主要技術(shù)參數(shù)如下： 整車質(zhì)量： 空載： 1070載： 1450心位置： 質(zhì)心距前軸距離： 質(zhì)心距后軸距離： 心高度： 空載時(shí)： 載時(shí)： 距： L=載后軸重 : m=750輪工作半徑： 300胎規(guī)格： 185/605H 滿載時(shí)軸荷的分配： 前軸負(fù)荷 56%，后軸負(fù)荷 44% 空載時(shí)軸荷的分配： 前軸負(fù)荷 61%，后軸負(fù)荷 39% 式制動(dòng)器整體方案 捷達(dá)轎車后輪鼓式制動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)及組成。 制動(dòng)器的組成有以下幾個(gè)部分： a. 旋轉(zhuǎn)部分：制動(dòng)鼓 制動(dòng)底板、制動(dòng)蹄 c. 張開機(jī)構(gòu)：輪缸 d. 定位調(diào)整：調(diào)整片，調(diào)整拉簧 制 動(dòng)蹄在 促動(dòng)裝置的 作用下向外旋轉(zhuǎn)，外表面的摩擦片壓靠到制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上，對(duì)鼓產(chǎn)生制動(dòng)摩擦力矩。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 8 凡對(duì) 制動(dòng) 蹄端加力 并 使 制動(dòng) 蹄轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置統(tǒng)稱為制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置，制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置有輪缸、凸輪和楔 等 。 1 制動(dòng)底板 2 銷軸 3、 4、 11、 12 拉簧 5 壓桿 6 制動(dòng)桿 7 帶杠桿裝置的制動(dòng)蹄 8 支架 9 止擋板 10 鉚釘 13 檢測(cè)孔 14 壓簧 15 夾緊銷 16 彈簧座 17 帶斜楔支承的制動(dòng)蹄 18 摩擦襯片 19 楔支承 20 楔形塊 21 制動(dòng)輪缸 圖 捷達(dá)轎車后輪鼓式制動(dòng)器 液壓制動(dòng)輪缸作為制動(dòng)執(zhí)行器稱為輪缸制動(dòng)；制動(dòng)裝置 為 凸輪 即 凸輪制動(dòng)；制動(dòng)執(zhí)行裝置 為 楔 制動(dòng) 稱為楔形制動(dòng)器。 式制動(dòng)器裝配注意事項(xiàng) a. 裝配后總成應(yīng)在 8820壓下工作持續(xù) 3 分鐘的強(qiáng)度和密封試驗(yàn)，在此時(shí)間內(nèi)任何部位均不得滲漏，壓力降不得大于 294 b. 放氣螺釘總成 490松開放氣螺釘時(shí)，氣體通暢無阻地從氣孔沖出。 c. 總成在制動(dòng)過程中不得發(fā)生滲油現(xiàn)象。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 9 d. 制動(dòng)鼓與摩擦片間 隙應(yīng)在 圍內(nèi)。 e. 總成在正常裝配與使用條件下應(yīng)保證制動(dòng)靈活輕便不得發(fā)生阻礙或卡死現(xiàn)象。 3 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 第 3 章 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 達(dá)轎車的主要參數(shù)數(shù)值 整車質(zhì)量： 空載： 1070載： 1450心位置： 質(zhì)心距前軸距離： 質(zhì)心距后軸距離： 心高度： 空載時(shí)： 載時(shí)： 距： L=載后軸重 : m=750輪工作半徑： 300胎規(guī)格： 185/605H 滿載時(shí)軸荷的分配： 前軸負(fù)荷 56%，后軸負(fù)荷 44% 空載時(shí)軸荷的分配： 前軸負(fù)荷 61%，后軸負(fù)荷 39% 以下幾種參數(shù)對(duì)汽車的制動(dòng)性能也有非常大的影響：制動(dòng)力及其分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動(dòng)強(qiáng)度、附著系數(shù)利用率、最大制動(dòng)力矩與制動(dòng)因數(shù)等。 步附著系數(shù)的分析 (1) 當(dāng)0 時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； (2) 當(dāng)0 時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性； (3): 當(dāng)0 時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。 分析表明，汽車在同步附著系數(shù)為 的路面上制動(dòng) (前、后車輪同時(shí)抱死 )時(shí)，其制動(dòng)減速度為 ，即 ， 為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù)的路面上制動(dòng) 時(shí)，達(dá)到前輪或后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度 這表明只有 在 的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。 根據(jù)相關(guān)資料查出普通轎車 取 =華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 11 輛前后輪制動(dòng)力的分析 當(dāng)車輛處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí) ,如果忽略車輪對(duì)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和汽車轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 , 為車輪在任意轉(zhuǎn)速下的力矩平衡方程 : 0 （ 式中 : 制動(dòng)力矩作用于車輪 ,即制動(dòng)摩擦扭矩 , 其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反， N m； 地面作用于車輪上的制動(dòng)力，即地面與輪胎之間的摩擦力，又稱為地面制動(dòng)力，其方向與汽車行駛方向相反， N； 車輪的有效半徑 m。 令 （ 并稱之為 制動(dòng)器制動(dòng)力 ，它是在輪胎周緣克服制動(dòng)器摩擦 力矩所需的力，因此又稱為制動(dòng)周緣力。F 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 0 時(shí)，大小亦相等，且、尺寸、摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪有效半徑等，并與制動(dòng)踏板力即制動(dòng)系的液壓或氣壓成正比。當(dāng)加大踏板力以加大fT，F(xiàn) 均隨之增大。但地面制動(dòng)力 著附著條件的限制，其值不可能大于附著力F， 即 （ m 式中 : 輪胎與地面間的附著系數(shù)； Z 地面對(duì)車輪的法向反力。 當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力 地面制動(dòng)力 到附著力 F 值時(shí)，車輪即被抱死并在地面上滑移。此后制動(dòng)力矩 表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 即成為與 平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。當(dāng)制動(dòng)到 =0 以后，地面制動(dòng)力 到附著力 F 值后就不再增大，而制動(dòng)器制動(dòng)力 于踏板力 增大使摩擦力矩 大而繼續(xù)上升 (見圖 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 12 圖 制動(dòng)器制動(dòng)力 面制動(dòng)力 p 的關(guān)系 通過對(duì)整個(gè)車輛制動(dòng)過程中的力學(xué)分析 ,對(duì)前后軸車輪的正常反力可以 考慮軸重轉(zhuǎn)移制動(dòng)時(shí)得到的 ,和 2)如下 :()( 21 g （ )( 12 g （ 式中 :G 汽車所受重力； L 汽車軸距； 1L 汽車質(zhì)心離前軸距離； 2L 汽車質(zhì)心離后軸距離； 汽車質(zhì)心高度； g 重力加速度； 汽車制動(dòng)減速度。 汽車總的地面制動(dòng)力為 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 13 21（ 式中 中等制動(dòng)強(qiáng)度 ,也叫減速或制動(dòng)力 ； 1 前后軸車輪的地面制動(dòng)力。 由以上兩式可求得前、后軸車輪附著力為 : )()( 221 （ )()( 112 （ 上式表明：汽車在附著系數(shù) 為任意確定值的路面上制動(dòng)時(shí)，各軸附著力即極限制動(dòng)力并非為常數(shù)，而是制動(dòng)強(qiáng)度 q 或總制動(dòng)力 函數(shù)。當(dāng)汽車各車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力足夠時(shí)，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配，前、后車輪制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動(dòng)過程可能出現(xiàn)的情況有三種，即 (1)前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； （ 2后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； (3)前、后輪同時(shí)抱死拖滑 。 在上述三種情況下 ,最明顯的 接觸 條件的最好 。 2121 （ )/()(/ 122121 （ 式中 :1 前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力， 111 f ； 2 后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力， 222 f ； 1 前軸車輪的地面制動(dòng)力； 2 后軸車輪的地面制動(dòng)力； 1Z ， 2Z 地面對(duì)前后輪軸的正常反應(yīng) ； G 汽車重力； 1L ， 2L 汽車質(zhì)心離前、后軸距離； 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 14 汽車質(zhì)心高度。 圖 某轎車的 I 曲線和 線 由于捷達(dá)轎車設(shè)計(jì)為輕型客車后鼓式制動(dòng)器 ,現(xiàn)代轎車狀況良好 ,特別是高等級(jí)公路的高速行駛要求 ,可以選擇同步附著系數(shù)。則 : 9 4 5 通過 前后輪被鎖定在前后輪軸輪力上并充分利用條件。公式 （ 由式 ： B （ 則 : 在同步附著系數(shù)前后輪同時(shí)抱死的路面上行駛時(shí)所得到的地面制動(dòng)力 前輪 ： 后輪： 動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) （ 1） 分配系數(shù) （ 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 15 1221（ 21 （ 可得 : 211 122 2即： g 2 （ 其中 : 471 50取 得到 : g 2 2 4 7 15 5 8 3 （ 2）同步附著系數(shù) 0 （ 5 5 8 37 1 7 1 將 代入下式得 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 16 gZ 21 （ 5 0 gZ 22 （ 7 2 5 0 在同步附著系數(shù)前后輪同時(shí)抱 死的路面上行駛時(shí)所得到的地面制動(dòng)力 前輪 ： 01 11 （ 01m a （ 后輪： 02 22 （ 02m a （ 式制動(dòng)器的主要參數(shù)及其確定 制動(dòng)鼓應(yīng)該有足夠的壁厚 ,以確保更大的剛度和熱容量 ,以減少在制動(dòng)過程中的溫